Pennsylvania Railroad 5550 (PRR 5550) es una locomotora de vapor de tracción dúplex de línea principal en construcción en los Estados Unidos. Con una finalización estimada para 2030, la locomotora se convertirá en el ejemplo número 53 de la clase de locomotoras de vapor T1 del Ferrocarril de Pensilvania y la única locomotora operativa de su tipo, [7] así como la locomotora de vapor más grande construida en los Estados Unidos desde 1952. El costo estimado de PRR 5550 fue originalmente de $10 millones, pero en agosto de 2017 se publicó un costo proyectado actualizado de $7 millones con la adquisición de una licitación de larga distancia existente de la Sociedad Histórica de Ferrocarriles del Oeste de Nueva York. [8] La construcción comenzó en. 2014 con la fundición de la matrícula en forma de clave de la locomotora . [8] En febrero de 2024, la locomotora estaba completa en un 43%. [5]
La locomotora de vapor clase T1 de Pennsylvania Railroad fue una de las clases de locomotoras más singulares y controvertidas jamás construidas. Esto se debió a su inusual disposición de ruedas de tracción dúplex 4-4-4-4 , su uso de la válvula de asiento de leva oscilante Franklin tipo A y su característica aerodinámica concebida por el renombrado diseñador industrial Raymond Loewy . [5] [1] La T1 también fue la única clase de dúplex de Pensilvania capaz de viajar por toda la red del ferrocarril y la primera locomotora de producción en serie diseñada para utilizar la válvula de asiento. [5] Los dos prototipos de locomotoras T1 fueron construidos en 1942 por Baldwin Locomotive Works , numerados 6110 y 6111 respectivamente. De las cincuenta unidades de producción, veinticinco (numeradas del 5500 al 5524) se construyeron en Altoona Works del ferrocarril de Pensilvania y veinticinco (numeradas del 5525 al 5549) en Baldwin, para un total de cincuenta y dos locomotoras clase T1. [9] Esto convirtió a la T1 en la más producida de todas las locomotoras de tracción dúplex del Ferrocarril de Pensilvania. [5]
La clase T1 sufrió varios problemas de rendimiento y diseño, incluidas dificultades con las válvulas de asiento. [1] Los materiales originales utilizados para construir las válvulas estaban sujetos a problemas de fatiga , particularmente cuando las locomotoras operaban a más de 100 millas por hora. En 1947, se utilizó una aleación de mayor resistencia y resistencia a la fatiga y se adaptó a la clase T1 para resolver los problemas de fatiga. [5] Sin embargo, el diseño de las válvulas de asiento Franklin Tipo A dificultaba el acceso a varias áreas clave de las válvulas durante las revisiones de mantenimiento. [1] A pesar de estos problemas, las válvulas de asiento mejoraron el rendimiento de alta velocidad del T1, requiriendo menos caballos de fuerza y distribuyendo el flujo de vapor con mayor precisión. [10] Las locomotoras T1 se vieron perjudicadas aún más por el deslizamiento excesivo de las ruedas en uno de los dos conjuntos de motores al arrancar o a alta velocidad. [1] El Ferrocarril de Pensilvania intentó abordar el problema cambiando la disposición de la plataforma de resortes en la T1: de una plataforma individual, que soportaba a los ocho conductores, a dos plataformas, cada una de las cuales soportaba una de las locomotoras y su camión adyacente. [5] Sin embargo, no se encontró una solución completa al problema del deslizamiento de las ruedas, a pesar de que previamente se había instalado un mecanismo "antideslizante" en el dúplex clase PRR Q2 . [1] [5] Una posible razón es que los ingenieros, familiarizados con la acción más lenta del acelerador de la clase K4 , no estaban preparados para la respuesta más inmediata del acelerador del T1. [5]
Antes de que se pudieran resolver muchos de los problemas que plagaban a la clase T1, el Ferrocarril de Pensilvania decidió comenzar la transición de la energía de vapor a la diésel . Además, estos problemas aseguraron que la clase T1 fuera retirada antes que clases de motores de vapor más confiables, como las K4. Las locomotoras T1 se retiraron entre 1952 y 1953. El desguace comenzó en 1953, [1] y la última T1 superviviente fue desguazada en 1956. [5] El retiro apresurado de la T1 dejó sin respuesta varias preguntas técnicas y relacionadas con el rendimiento. [5]
El Pennsylvania Railroad T1 Steam Locomotive Trust, también conocido como T1 Trust, es una organización benéfica pública sin fines de lucro fundada en 2013. El T1 Trust está compuesto por expertos ferroviarios que tienen la intención de construir el miembro número 53 de la clase T1 y ponerlo en servicio principal de excursiones a vapor dentro de los Estados Unidos. La última T1 de producción llevaba el número 5549, por lo que el 5550 era la elección lógica para el número de la nueva locomotora. El objetivo del T1 Trust era construir la locomotora en un plazo de 17 años (para 2030) a un coste estimado de 10 millones de dólares. [11] El precio se basa en los costos calculados de inflación , mano de obra, material, fabricación, reequipamiento y diseño. También se tuvieron en cuenta las lecciones aprendidas durante la construcción de Tornado en el Reino Unido. [7] T1 Trust optó por construir una T1, en lugar de un diseño probado como los Hudsons clase "J" del Ferrocarril Central de Nueva York , para probar el rendimiento de la clase T1, que se rumorea desde hace mucho tiempo, y para evitar conflictos de intereses con otras locomotoras. proyectos de replicación. [5]
Los constructores del PRR 5550 esperan batir el récord mundial de velocidad de vapor, que ostenta el LNER Class A4 4468 Mallard con 203 km/h. [6] El 5550 funcionará según su diseño original sin modificaciones importantes en su intento de batir el récord. [12] Se ha afirmado que las locomotoras PRR T1 eran capaces de alcanzar velocidades superiores a 140 mph (230 km/h) con trenes más ligeros de seis o siete vagones, y T1 Trust cree que el diseño original de la T1 es capaz de lograrlo. logro. [11] [13]
El presidente de T1 Trust es Bradford Noble, con Scott McGill como director de mecánica, Wes Camp como director de operaciones y Jason Johnson como director general. [7] [8] La estructura del proyecto es similar a la utilizada por A1 Trust para lograr la financiación y construcción de Tornado . Para hacer esto, T1 Trust contactó a A1 Trust, con sede en el Reino Unido, y a su director de ingeniería, David Elliot, quienes brindaron importantes consejos sobre la estructura organizacional y las técnicas de ingeniería que se utilizarán cuando se requiera información o planos críticos sobre piezas específicas de locomotoras o materiales necesarios. ausente. [7] Otras organizaciones con sede en el Reino Unido que están ayudando o trabajando con T1 Trust incluyen BR Class 8 Steam Locomotive Trust , Caprotti Black 5 Limited y P2 Steam Locomotive Company . [12] El T1 Trust tiene programas de patrocinio , donde los donantes pueden optar por patrocinar ruedas motrices u otras partes de la locomotora, así como patrocinar planos. Esto, junto con campañas ocasionales de Kickstarter , donaciones mensuales regulares, donaciones únicas y membresía en el "Club de Fundadores" del Trust, ayudan a recaudar el dinero necesario para construir la locomotora. [5] El CMO del Trust, Scott McGill, visitó los Archivos del Estado de Pensilvania en Harrisburg, Pensilvania , donde escaneó cientos de dibujos y planos originales de la clase T1 del Ferrocarril de Pensilvania de la colección del Ferrocarril de Pensilvania en formatos digitales. [11] En noviembre de 2016, la mayor parte del trabajo de escaneo se había completado y 1.638 de los 1.798 dibujos y planos necesarios habían sido escaneados y adquiridos por T1 Trust. Sólo faltan 150 de los dibujos en la colección, y están compuestos principalmente por sujetadores simples y otros componentes comerciales fácilmente disponibles. [8] Los dibujos escaneados digitalmente recopilados por T1 Trust se utilizan para crear modelos 3D detallados e intrincados utilizando el programa de dibujo asistido por computadora (CAD) Dassault Systèmes Solidworks . [6] Para la construcción de las numerosas piezas y componentes de la locomotora, el T1 Trust contrata a diferentes fabricantes y organizaciones, como Strasburg Rail Road o Diversified Rail Services. El T1 Trust también imprime un boletín trimestral llamado T1 Trail Blazer , que es recibido por los miembros de la "Sociedad Keystone" del Trust: un grupo de donantes que prometen donaciones de ingresos vitalicios al Trust o se comprometen a incluir al Trust como beneficiario del patrimonio. . [5]En septiembre de 2016, Doyle McCormack, un ingeniero de locomotoras mejor conocido por restaurar y operar la locomotora de vapor clase 4-8-4 GS-4 Southern Pacific 4449 , se unió a T1 Trust como miembro del consejo asesor de la organización. [8]
La construcción de la PRR 5550 se inició oficialmente el 31 de mayo de 2014, con la finalización de la placa de matrícula de bronce con forma de piedra angular de la locomotora , tras la conclusión exitosa de la campaña inicial de Kickstarter lanzada por el Trust. La matrícula fue forjada con métodos tradicionales por un miembro de T1 Trust, Chuck Blardone, en una forja Amish en el condado de Lancaster, Pensilvania . A esto le siguió la construcción del primer pasador de enlace conductor, en octubre de 2014. El 2 de mayo de 2014, T1 Trust inició reuniones y conversaciones con la Administración Federal de Ferrocarriles para ayudar a garantizar que PRR 5550 se construya según los estándares FRA. La solicitud de T1 Trust al Servicio de Impuestos Internos de los Estados Unidos (IRS) para operar como una organización benéfica 501 (3) (c) exenta de impuestos aprobada a nivel federal fue aprobada en julio de 2014. En marzo de 2015, el Sitio Histórico Nacional Steamtown , el Steam Railroading Institute y el Ferrocarril Escénico del Valle de Cuyahoga expresaron interés al T1 Trust para que la locomotora funcione en sus instalaciones. Un patrocinador parcial llamado Gary Bensman construyó el faro del PRR 5550 en mayo de 2015 y lo donó a T1 Trust. Como muestra de gratitud, el Trust grabó el nombre de Bensman en el faro. [8]
Está previsto que 5550 utilice válvulas de asiento de leva giratoria tipo B2 de Franklin en lugar de válvulas de asiento de leva oscilante tipo A debido a una mayor facilidad de mantenimiento y un rendimiento superior. Aunque se trata de una disposición inusual, no es la primera vez que se utilizan los obturadores tipo B en una clase T1 del ferrocarril de Pensilvania. En 1948, el T1 número 5500 fue reconstruido para utilizar los obturadores Tipo B2 luego de una colisión dañina con un K4 en St. Louis, Missouri . El engranaje Franklin Tipo B se aplicó a un puñado de locomotoras a partir de 1948, incluida la K4 3847, que había sido diseñada o construida con válvulas de pistón convencionales. El tipo B2 se ideó específicamente para la T1 ya que la disposición de válvulas existente del engranaje Tipo A difería del Tipo B. La 5500, quizás la primera locomotora equipada con dos tipos de engranajes de válvula de asiento, pronto se destacó por su rendimiento superior sobre los otros motores de su clase. En un momento, el Ferrocarril de Pensilvania incluso consideró modernizar los obturadores Tipo B2 en otros T1, pero esta medida nunca se tomó. [5] Vale la pena señalar que el Ferrocarril de Pensilvania también experimentó con la idea de instalar el engranaje de válvula Walschaerts convencional en el T1 y adaptó el número 5547 a dicha configuración. [1] Para ayudar en la reconstrucción de los poppets Tipo B2, Bill Miller Equipment Sales le dio generosamente al T1 Trust acceso completo al USATC S160 Clase 2-8-0 USATC No. 611. USATC 611 está ubicada junto con su propietario en Eckhart Mines, Maryland . USATC 611 fue equipado con válvulas de asiento de leva rotativa Franklin Tipo D durante la década de 1950 durante su carrera en Fort Eustis, Virginia . T1 Trust espera realizar una inspección completa y documentación de las características clave dentro de los obturadores Tipo D para usar como base para reconstruir los obturadores Tipo B2 propuestos para su uso en 5550. También se espera que el trabajo de investigación y la documentación puedan ayudar en un futuro. restauración de USATC 611. [8] La P2 Steam Locomotive Company también planea utilizar la válvula de asiento de leva giratoria tipo B Franklin (aunque sea el modelo B1 anterior) para la locomotora de vapor LNER Clase P2 de nueva construcción propuesta , No. 2007 Príncipe de Gales. y ha compartido valiosos documentos de diseño con T1 Trust necesarios para reproducir la válvula. Se examinarán los componentes del engranaje de válvulas Caprotti para ayudar a recrear la caja de cambios de la válvula de asiento Tipo B2, ya que algunos de los planos originales de la caja de cambios Tipo B2 se han perdido. Las copias de los documentos de diseño y los planos de la caja de cambios Caprotti fueron proporcionadas por BR Class 8 Steam Locomotive Trust y Caprotti Black 5 Limited. [12]
Las ocho ruedas motrices Boxpok del T1 original tenían 80 pulgadas (2032 mm) de diámetro. Este diseño tiene mayor resistencia que las ruedas motrices de radios convencionales y es ideal para operaciones a alta velocidad. [11] El 8 de julio de 2015, T1 Trust lanzó una campaña en Kickstarter titulada "Let's Get Rolling" para recaudar 20.000 dólares, que se utilizarán en el diseño y la construcción de un patrón de casting para los nuevos controladores Boxpok. La campaña superó su objetivo y comenzó la construcción de los patrones de fundición, que se terminaron en octubre de 2015. [8] La construcción de los patrones de fundición fue realizada por Liberty Pattern en Youngstown, Ohio , utilizando un modelo CAD complejo hecho con el número propuesto por PRR 5550. -cuatro ruedas. La fundición de los conductores se adjudicó a Beaver Valley Alloy en Monaca, Pensilvania [11] El 26 de febrero de 2016, Beaver Valley Alloy fundió con éxito la primera de ocho ruedas motrices en su fundición. [5] Este evento histórico marcó la primera vez que se fundió la rueda motriz de una locomotora de vapor en los Estados Unidos desde la década de 1940. [11] En mayo de 2024, se habían completado siete de las ocho ruedas motrices de la locomotora. [14]
La cabina de la locomotora está construida en aluminio. [8] Esta no es una característica nueva, ya que las cabinas de los T1 anteriores también estaban hechas de aluminio, lo que se hizo para reducir el peso. La racionalización de la locomotora, al igual que la cabina, también está realizada en aluminio. [5] JAKTOOL en Cranbury, Nueva Jersey , llevó a cabo la digitalización de los planos de cabina originales . El 18 de enero de 2017, Gemini Industrial Machine cortó los marcos y los componentes principales de la cabina en Dover, Ohio , comenzando la construcción de la cabina. La construcción de la cabina se contrató a Curry Rail Services en Hollidaysburg, Pensilvania . Por coincidencia, la instalación que actualmente alberga Curry Rail Services fue anteriormente Samuel Rea Car Shops del Ferrocarril de Pensilvania. La cabina se completó el 10 de julio de 2017, aunque sin pintar. [8]
La construcción de la parte de "proa" del aerodinámico de la locomotora, también hecha de aluminio, comenzó el 10 de noviembre de 2016 por Gemini Industrial Machine. Esta parte de la estructura alberga el faro y la matrícula trapezoidal. Utilizando modelos CAD existentes, una cortadora por chorro de agua , carrocería, fabricación y pintura, la proa se completó el 16 de mayo de 2017, con el faro y la placa de matrícula trapezoidal adjunta. [8]
En mayo de 2024, la estructura de la locomotora estaba en construcción en un taller de fabricación con sede en Dover, Ohio. [15] Se prevé que la construcción finalice en julio y esto hará que la finalización de la locomotora supere el 50%. [16] Esta es la parte más complicada y se describe como el "eje" de toda la locomotora, ya que todo se atornilla a ella: la caldera se atornilla a ella y las cajas de los cañones de ruedas suben a las mandíbulas del pedestal. [17] : 28:59 Será un diseño fabricado en lugar de ser vertido como una sola pieza como se hacía en la década de 1940. La FRA requiere que los bastidores de las locomotoras tengan una resistencia de 800,000 libras. El bastidor 5550 está diseñado para tener una resistencia al pulido de 1,000,000 de libras para mayor durabilidad y funcionamiento a alta velocidad en 4 cilindros. [17] : 11:38 Los cálculos también tienen en cuenta la torsión del bastidor con los cilindros y la rigidez de la caldera. [17] : 12:45 Se revivieron los cálculos de la era del vapor para abordar la desviación de los cilindros alternativos. [17] : 13:45
El 26 de enero de 2018, T1 Trust anunció que había encargado la primera y segunda hilera de la enorme caldera . Los cursos son las partes más grandes del PRR 5550 ordenadas hasta la fecha. Las dos primeras secciones de la caldera se construirán con acero código de caldera de 1 pulgada (25 mm) de espesor y cada una tendrá 93 pulgadas (2,4 m) de diámetro y 12 pies (3,7 m) de largo. Las secciones estarán soldadas e incluirán aberturas para recarga de agua junto con tapones de lavado . Una vez finalizadas, las soldaduras realizadas serán radiografiadas para detectar y prevenir posibles defectos o desperfectos. El pedido se realizó a Continental Fabricators en St. Louis, Missouri , que en febrero de 2018 participa en al menos otros 3 proyectos de construcción de calderas de máquinas de vapor y ha estado involucrado en proyectos de locomotoras de vapor desde la década de 1980. [8] El 6 de marzo de 2018, se completaron y soldaron las dos primeras hileras de calderas y, el 15 de junio de 2018, se completó y soldó la tercera hilera de calderas a las dos primeras. [18] [19]
El diseño de la caldera del 5550 estuvo a cargo del equipo de ingeniería de calderas de T1 Trust, dirigido por Wolf Fengler. Otros que trabajaron en el diseño de la caldera fueron los miembros del Trust Gary Bensman, Dave Griner, Scott McGill y Jason Johnson. El equipo rediseñó el diseño de la caldera y la cámara de combustión T1 para superar los estándares y códigos ASME actuales. [8] En diciembre de 2019, el Trust lanzó oficialmente una campaña para recaudar los 150.000 dólares necesarios para construir la cámara de combustión.
En 2020, se completó y soldó la caldera completa. También se han completado la cámara de humos, la racionalización de la cámara de humos y la cámara de combustión. Estos componentes se unieron junto con la proa a finales de 2020.
El 7 de agosto de 2017, T1 Trust compró la única embarcación auxiliar de 16 ruedas "Coast to Coast" superviviente de la Sociedad Histórica de Ferrocarriles del Oeste de Nueva York para su eventual uso en PRR 5550. Según el Trust, la compra de dicha embarcación reduce el costo total costo del proyecto en al menos $3,000,000 US. [8] La licitación, No. 6659, es una clase 210-F-75A construida originalmente para un tipo M1 clase 4-8-2 Mountain. En algún momento de su existencia, el fogonero mecánico y la estructura de la "casa del perro" fueron eliminados cuando el Ferrocarril de Pensilvania lo convirtió en un tanque de agua móvil. Antes de la venta, la Sociedad Histórica tenía previsto exhibir el ténder detrás de la PRR 4483, una locomotora I1sa serie 2-10-0. Actualmente, la licitación se encuentra en North Collins, Nueva York . [4] El Trust acordó ayudar a restaurar la licitación actualmente asociada con el I1sa de la Sociedad Histórica como parte del acuerdo de compra de la licitación M1. El Trust planea realizar una prueba obligatoria del sistema de frenos de la licitación, restaurar los sistemas de frenos, reemplazar el aceite en los rodamientos de rodillos y trasladar la licitación a Hamburgo, Nueva York , para repintarla y restaurarla final. Para ayudar a financiar la restauración de la licitación, el Trust ha creado un fondo de donaciones separado para esta tarea y mostrará los nombres de todos los donantes que prometan $500 o más al fondo en una placa de bronce colocada sobre la licitación misma. El costo total de la restauración licitada se estima en más de 50.000 dólares. [2] El 5 de octubre de 2017, se donó al Trust un fogonero de carbón automático. Gary Bensman y Warren Lathom donaron el motor, la trituradora de carbón, la caja de cambios, el comedero y la válvula de inversión. [8]
El proyecto tiene un avance del 43,3% a noviembre de 2023. [20]
Consideraciones económicas, regulatorias y de responsabilidad requirieron que el Fideicomiso hiciera algunos cambios en la operación del PRR de la T1. La locomotora quemará petróleo en lugar de carbón y tendrá compatibilidad de unidades múltiples con locomotoras diésel. También contará con un moderno sistema de frenos de 26 L y alarma de deslizamiento de ruedas. Aunque es capaz de operar en la línea principal, no sería económico hacerlo y probablemente operará hasta 40 mph (64 km/h) en ramales. [21]